CN111230302A - 一种用于车门内板总成的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车门内板总成的焊接方法，属于汽车焊接技术领域。焊接方法包括以下步骤：S1：进行第一道焊接工序：在车门内板的内表面实施激光焊，激光焊的焊缝余高在车门内板的内表面形成高度为L的凸起；S2：车门内板与加强板进行贴合装配，凸起使得车门内板与加强板在贴合装配时产生装配间隙；S3：进行第二道焊接工序：采用激光焊焊接车门内板与加强板；其中，步骤S1中，在所述车门内板的背面垫设铜板，以吸收多余的焊接能量。本发明所提供的焊接方法通过在车门内板的背面垫设铜板，吸收焊接过程中多余的焊接能量，避免在车门内板背面产生焊缝凸起，以不影响车门外观。

Description

一种用于车门内板总成的焊接方法

技术领域

本发明涉及汽车焊接技术领域，尤其涉及一种用于车门内板总成的焊接方法。

背景技术

图1为本发明中车门内板总成的结构示意图，参考图1，汽车的车门内板总成100一般由车门内板10和焊接在车门内板10内侧的各式车门内衬构成，具体的车门内衬包括：车门限位器加强板、门锁加强板24、门锁吸合电机支架23、上铰链加强板21、车门窗框加强板25、下铰链加强板22等；为方便叙述，本发明中将上述车门内衬统称为加强板20。传统工序中，车门内板总成100采用点焊连接车门内板10与上述加强板20，部分焊点压痕在喷漆后依旧可见，影响车身外观质量；另外，为满足点焊焊核的直径要求，焊接搭边处需预留足够大空间，不利于车身轻量化及特殊造型的实现。

激光焊接具有变形小、强度高、柔性强的特点，因此采用激光焊焊接车门内板10与加强板20能够在实现保证强度的前提下，提升车门外观质量，降低焊接搭边的空间要求。由于车门内板10通常采用表面镀锌的钢板制成，在激光高温作用下，锌挥发成锌蒸汽，容易造成焊缝出现气孔等焊接缺陷，影响焊接过程的正常进行。现有技术中，通常通过激光焊接或者冲压的方式在车门内板10的内表面形成凸起，以合理安排车门内板10与加强板20之间装配间隙，形成锌蒸汽逃逸的通道；但是由于车门内板10均较薄，焊接参数、板材表面清洁度或者板材平整度稍微一波动都会导致焊穿薄板现象的发生，在车门内板10的背面形成不必要的焊缝凸起，影响车门外观。

因此，亟待提供一种用于车门内板总成的焊接方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于车门内板总成的焊接方法，能够避免在车门内板背面产生焊缝凸起，以不影响车门外观。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种用于车门内板总成的焊接方法，包括以下步骤：

S1：进行第一道焊接工序：在车门内板的内表面实施激光焊，激光焊的焊缝余高在所述车门内板的内表面形成高度为L的凸起；

S2：所述车门内板与加强板进行贴合装配，所述凸起使得所述车门内板与所述加强板在贴合装配时产生装配间隙；

S3：进行第二道焊接工序：采用激光焊焊接所述车门内板与所述加强板；

其中，步骤S1中，在所述车门内板的背面垫设铜板，以吸收多余的焊接能量。

作为优选，所述车门内板的板厚为h₁,所述铜板板厚为h₂，焊缝的焊接深度t₁小于等于h₁+h₂。

作为优选，所述铜板的厚度h₂小于等于2mm。

作为优选，在第一道焊接工序完成后，将所述车门内板与所述铜板分离。

作为优选，步骤S1和步骤S3中的焊缝形式为以下的一种或几种：一型、S型、C型、G型、U型、>型、Z型、O型或L型。

作为优选，步骤S1和步骤S3形成的焊缝在板厚方向上不重合。

作为优选，步骤S1和步骤S3的焊缝在平行于所述车门内板的方向上的最小间距不小于3mm。

作为优选，步骤S3中，所述加强板完全焊透，所述车门内板上焊缝的焊接深度t₂位于所述车门内板的板厚h₁的三分之一至四分之三之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所提供的焊接方法通过在第一道焊接工序中，采用激光焊在车门内板的内表面形成凸起，并通过在车门内板的背面垫设铜板，吸收焊接过程中多余的焊接能量，避免在车门内板背面产生焊缝凸起，以不影响车门外观，降低了激光焊接的工艺窗口和对板材表面光洁度、平整度的要求，提高了生产成品率。

附图说明

图1为本发明中车门内板总成的分解示意图；

图2为本发明实施例中C型与L型焊缝的示意图；

图3为本发明实施例中第一道焊接工序中的理想焊缝截面图；

图4为本发明实施例中第一道焊接工序中的实际焊缝截面图；

图5为本发明实施例中第二道焊接工序中部分车门内板的焊缝形式示意图；

图6为本发明实施例中第二道焊接工序中的焊缝截面图。

附图标记：

100-车门内板总成；

10-车门内板；20-加强板；30-铜板；

21-上铰链加强板；22-下铰链加强板；23-门锁吸合电机支架；24-门锁加强板；25-车门窗框加强板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例公开了一种用于车门内板总成的焊接方法，该焊接方法主要包括以下步骤：

S1：进行第一道焊接工序：在车门内板10的内表面实施激光焊，激光焊的焊缝余高在车门内板10的内表面形成高度为L的凸起；

S2：车门内板10与加强板20进行贴合装配，凸起使得车门内板10与加强板20在贴合装配时产生装配间隙；

S3：进行第二道焊接工序：采用激光焊焊接车门内板10与加强板20。

上述焊接方法通过在第一道焊接过程中，采用激光焊在车门内板10的内表面形成凸起，以使得车门内板10在与加强板20进行贴合装配时能够形成一定的装配间隙，进而为后续激光焊接时锌蒸汽的挥发提供逃逸通道，从而保证了焊接质量，避免了焊缝产生气孔等焊接缺陷。

具体地，在第一道焊接工序中，需将车门内板10放置于专用焊接夹具上固定；再选定焊接位置，焊接机器人示教焊接轨迹。可选地，车门内板10的内表面上焊缝的形式可以为以下形式中的一种或几种：一型、S型、C型、G型、U型、>型、Z型、O型或L型。图2为本发明实施例中C型与L型焊缝的示意图；参考图2，本实施例中，优选地在第一道焊接工序中，在车门内板10的内表面处焊成C型或L型焊缝。

图3为本发明实施例中第一道焊接工序中的理想焊缝截面图；参考图3，可选地，本实施例中，凸起的高度L设为1-2mm，以满足锌蒸汽逃逸的要求。为了达到上述凸起高度尺寸的要求，具体焊接时，激光需要垂直于工件表面入射，且激光焊接的各焊接参数如下：离焦量为-2mm至2mm，焊接功率为100-200W,焊接速度为2-5mm/s，焊接过程采用氩气对熔池进行保护，氩气流量为5-15L/min。

继续参考图3，在进行第一道焊接工序时，要求焊缝的焊接深度t₁小于车门内板10的板厚h₁，即t₁＜h₁；其中，优选地，焊接深度t₁小于等于车门内板10板厚h₁的三分之二，即t₁≤2/3h₁，以尽可能得防止发生车门内板10的焊透。车辆生产中，车门内板10的厚度h₁一般为0.7-1mm，即焊接深度t₁要严格地小于0.7-1mm，否则，在车门内板10的背面会有焊缝凸起，部分车门内板10的背面为整车装配后的外露面，若存在焊缝凸起则会严重影响车门美观。但是实际生产过程中，对于薄板的焊接，轻微的焊接功率波动、焊接角度波动、板材表面清洁度变化以及板材平整度变化都可能会造成焊接深度t₁的变化，想要控制焊缝余高高度的同时保证焊接深度t₁不超过车门内板10厚度h₁，仅靠控制焊接参数，实际操作难度非常大，成品率极低。

为了解决上述问题，在进行第一道焊接工序时，在车门内板10的背面垫设铜板30，以吸收多余的焊接能量；使得在完成第一道焊接工序后，焊接深度t₁超过车门内板10厚度h₁的部分会直接焊到铜板30上，以将车门内板10和铜板30焊接在一起。由于铜和钢的焊接性极差，采用激光焊的方式直接进行焊接时，二者形成的焊缝强度极低。因此在第一道焊接工序完成后，将车门内板10与铜板30分离。图4为本发明实施例中第一道焊接工序中的实际焊缝截面图；参考图4，可选地，铜板30的厚度h₂要小于等于2mm，同时焊缝的焊接深度t₁要小于等于h₁+h₂。

本实施例中，通过垫设铜板30的方式，使铜板30吸收多余的焊接能量，车门内板10的背面也不再出现焊缝凸起，降低了激光焊接的工艺窗口和对板材表面光洁度、平整度的要求，提高了生产成品率。进一步地，在完成车门内板10与铜板30的分离后，可以对车门内板10的外露面进行更为精细的打磨，以保证车门内板10背面的外观性要求。可以理解的是，具体实施时，焊接参数的波动、板材表面清洁度变化以及板材平整度变化都可能会造成焊接深度t₁的波动和变化，进而车门内板10上的焊缝可能不会全部深入铜板30，一部分仍可以满足t₁＜h₁的要求，因此，铜板30的作用并不是与车门内板10形成牢固的连接，而是保证焊接完成、并与车门内板10完成分离后，车门内板10的背面不存在焊缝凸起；鉴于车门内板10与铜板30之间焊接性较差，且二者之间的焊接连接是间断的、不连续的，因此采用人工手段即可轻松实现车门内板10与铜板30的分离。

具体地，在第二道焊接工序中，先将加强板20和步骤S1完成的车门内板10放置于专用的焊接夹具上，并检查定位孔、定位面与焊接夹具的贴合状态及零件之间的匹配状态、检查焊接夹具与激光头运动轨迹是否干涉，再实施第二序焊接；实施第二道焊接工序时，先行选定焊接位置，机器人再示教焊接轨迹。可选地，第二道焊接工序中的焊缝形式也可以为以下形式中的一种或几种：一型、S型、C型、G型、U型、>型、Z型、O型或L型。图5为本发明实施例中第二道焊接工序的部分车门内板的焊缝形式示意图；参考图5，本实施例中，第二道焊接工序的焊缝形式优选为一型、C型及L型。值得注意的是，第二道焊接工序的焊接位置不能位于第一道焊接工序形成的焊缝的正上方，即步骤S1和步骤S3形成的焊缝在板厚方向上不重合。进一步地，两道焊接工序的焊缝在平行于车门内板10的方向上的最小间距不小于3mm，以保证第二道焊接工序的焊缝与第一道焊接工序的焊缝不产生相互影响。

具体地，第二道焊接工序中，激光仍需垂直于工件表面入射，且激光焊接的各焊接参数如下：离焦量-2mm至2mm，焊接功率1300-2000W，焊接速度2-5mm/s，焊接采用氩气或氦气对熔池进行保护，气体流量5-15L/min。图6为本发明实施例中第二道焊接工序中的焊缝截面图；参考图6，由于车门内板10内表面的凸起的存在，加强板20与车门内板10之间存在有尺寸为L的间隙；进一步地，第二道焊接工序中，要求保证两层板连接时位于内侧的第一层钢板(即加强板20)完全焊透，第二层钢板(即车门内板10)上焊缝的焊接深度t₂要达到车门内板10厚度h₁的三分之一至四分之三之间，即1/3h₁≤t₂≤3/4h₁；进而既保证了车门内板10与加强板20之间的连接强度，还避免了焊透车门内板10，造成车门内板10的背面外观不合格。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种用于车门内板总成的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：进行第一道焊接工序：在车门内板(10)的内表面实施激光焊，激光焊的焊缝余高在所述车门内板(10)的内表面形成高度为L的凸起；

S2：所述车门内板(10)与加强板(20)进行贴合装配，所述凸起使得所述车门内板(10)与所述加强板(20)在贴合装配时产生装配间隙；

S3：进行第二道焊接工序：采用激光焊焊接所述车门内板(10)与所述加强板(20)；

其中，步骤S1中，在所述车门内板(10)的背面垫设铜板(30)，以吸收多余的焊接能量。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述车门内板(10)的板厚为h₁,所述铜板(30)板厚为h₂，焊缝的焊接深度t₁小于等于h₁+h₂。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述铜板(30)的厚度h₂小于等于2mm。

4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在第一道焊接工序完成后，将所述车门内板(10)与所述铜板(30)分离。

5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3中的焊缝形式为以下的一种或几种：一型、S型、C型、G型、U型、>型、Z型、O型或L型。

6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3形成的焊缝在板厚方向上不重合。

7.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3的焊缝在平行于所述车门内板(10)的方向上的最小间距不小于3mm。

8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S3中，所述加强板(20)完全焊透，所述车门内板(10)上焊缝的焊接深度t₂位于所述车门内板(10)的板厚h₁的三分之一至四分之三之间。

Images